柳州市国土规划测绘院 广西壮族自治区柳州市 545000
摘要：工程项目施工前期，传统的测绘方法主要是对地形图矢量化，再结合现场调绘调查情况，对地形地物加以补充和完善，但这种测绘方法，因原有的地形图形成的时间相对较长，地形地物会随着时间发生变化，影响到最终测绘结果的时效性，难以满足当前工程项目对精准测绘的要求。现代信息技术的推进，无人机和测摄设备技术不断更新，逐渐应用到工程建设中，测绘更加精准，成本相对较低，且对复杂的环境具有很强的适应能力，能第一时间获取现场的信息数据。通过无人机测绘所获取的数据信息丰富、数据量较大，需要地理信息系统对数据加以整合处理，最终将所得的数据以图像的形式呈现出来，更好地为工程建设提供依据。
关键词：倾斜摄影测量；地理信息系统；工程测绘
1倾斜摄影系统概述及其在工程中的应用
1.1倾斜摄影技术概述
倾斜摄影测量技术是现代信息技术飞速发展的技术结晶，由于其在精度以及效率方面优势突出，被当今社会生产建设的许多领域广泛利用。相较于传统测量技术的不同，倾斜摄影测量主要就是在无人机设备上安装数据采集摄像头及探测传感器，对外形复杂的目标进行外观扫描及数据信息采集分析。但随着无人机技术的发展与信息技术的进步，使得无人机遥感技术与前倾斜摄影测量技术可以更完美的结合并应付更复杂的情况，使应用范围更大，对复杂情况的适应能力更强，在测量精准度方面提升效果非常明显。
1.2倾斜摄影系统在工程中的应用
1.2.1倾斜摄影作业流程
常规测绘需要较多的人力物力投入，测量难度相对较大，倾斜摄影作业有成本低、易操作、响应快速等特点，能适应更多的难度较大的环境，有效弥补数字线划图测绘的不足。分析倾斜摄影的环节，主要包括以下方面：航线的设计，像控点实地测绘、外业调绘等。在航线的设计中，需要结合工程的实际需求，了解环境状况，从而对航向加以设定，并设计好基线长和航线条数等信息，借助软件导入无人机，确保在天气条件合适的情况下，对测区进行航拍，获取相应的影像。像控点的确定，可以采用快速静态等观测的形式，采集三维坐标，结合区域网模式开展。
1.2.2倾斜摄影在工程测量中的应用
大比例尺地形和线路地形测绘中，按照测绘相关要求，设置航摄像控点，并采集像控点平面和三维数据，结合原有影像为底图，设置坐标，并对航向等指标要求加以分析。在实际的工程作业中，利用无人机采集影像，将数据导入相关软件中，完成影像的匹配和拼接建模，最终形成三维模型，结合预设的像控点外业数据和坐标，完成最后影像配准与外定向，标注出建筑结构、地物类别，从色调、亮度方面重点加以调整。
2地理信息系统概述及其具体应用分析
2.1地理信息系统概述
地理信息系统，简称GIS，其在建设和发展中引起了社会的关注，该系统中包含了许多子系统，如数据采集、数据管理分析、数据输出等系统。GIS技术，主要是融合数据结构、数据集成，借助地理空间分析能力和搜索能力，实现图形创作和工具空间定位，更好地处理和模拟地理空间信息。
2.2地理信息系统在工程中的具体应用分析
1）当前行业发展中，信息的作用越来越重要，企业发展每年会形成大量的数据信息，这些数据较为分散，采用原有的存储方式，会影响到后期资料的查阅，基于GIS地理信息系统的应用，可以实现对信息的统一管理和查询，实现信息数据管理和应用的一体化，并建立数据库平台，借助地理信息技术空间分析能力，分析用户需求，将信息精准、全面地展示给用户，满足行业发展对空间信息的需求，为行业发展和信息决策提供依据。
2）在工程勘探中有较广泛的应用，通过地理信息系统，能快速获取工程勘探数据，确保数据的准确性，也能有效提升工作人员的效率，减少因数据失误带来的影响。在具体的应用中，要结合工程的实际情况，最大限度地发挥地理信息系统的作用。
3系统组成与工作流程
3.1航测及数据处理流程
航测作业中，一般采用的无人机有固定翼无人机和多旋翼无人机2种。2种无人机特点不同，应用领域也有差异。固定翼无人机飞行的速度比较快，但自身负重相对小，对能承载的设备重量及起降场地有严格要求。多旋翼无人机的负重能力相对较强，飞行过程相对稳定，能悬停滞空，可以承载重量较大的测摄仪器。
无人机搭载千万级像素数码相机，超广角镜头，在不同的飞行高度航拍照片，分辨率可达0.05～0.15m，同时拍照时相邻航线的照片旁向重叠度要在30%以上，航高差不能超过30m，无人机在低空摄像中，多采用的是普通数码相机拍摄，在拍摄中会受到视角、航线偏角的影响，最终拍摄的照片会产生畸变，需要借助相关的软件对照片加以矫正，如采用DxoOpticsPro，可应用于多种类型数码相机拍摄照片的光学处理、几何处理和畸变矫正。
在对原始照片进行畸变矫正后，考虑到计算机处理照片的能力，测量对数据精度的需求，可以对照片进行分块处理。分块处理要遵循以下几个原则：
1）为了给后期拟合提供对比参照，分块需要有一定的重叠区域。
2）分块要规整，以免出现狭长区域。在分块中，对照片分别加以分布式相对定位处理，借助空中三角测量数据软件，对其加以分析和运算，获取初步的定向正射影像、地面模型等。然后对所得结果进行检查，在三维数据浏览软件中，导入所得三维点数据，对此加以核查，并剔除异常点。将地面模型及数字高程模型（DEM）导入地理信息系统中，载入正射影像数据，从而显示地形三维模型，对模型数据的合理性加以验证。
结合所得的正射影像，对工程目标附近布置控制点，对其进行测量。控制点的布设需要满足以下几个条件：
1）控制点布设要均匀，各点之间的布置距离要保持在300～500m，如果遇到地形起伏较大的区域，要增加控制点的密度。
2）控制点在野外实地位置和照片影像位置可以加以明确辨认。
3）控制点的设置，要选择固定的不容易被遮挡的点，控制点的选择上，先在航摄照片上进行标示，根据标识点进行测量，如果实地的情况和照片不符合，无法满足条件，需要在原来的控制点附近重新选择控制点进行测量。
控制点布设测量完成后，在相对定向正射影像基础上，处理绝对定向，导入控制点的绝对坐标高程，检查绝对定向点的误差，删除误差较大的点。最后完成控制点的检查后，生成最终的正射影像图，确保结果能满足地理信息数字成果的要求。
3.2降低误差，离散点测量
正射影像图中，因植被及其他物体遮挡，最终的高程与地表实际高程会存在一定的误差，此外，地面模型数据难以真实反映出道路、河流的实际状况，因此，需要补充离散点高程测量。传统多采用RTK进行碎步测量，其中最重要的是离散点的选择，在选择中，要能反映出实地的真实形态，如悬崖、陡坎、田坎等。在应用中RTK碎步测量花费的人力和时间较多，可以采用无人机搭乘激光雷达扫描采点，这种适用于环境面积较小的工程测量中，大范围采用会出现海量的信息数据，需要计算机较高的处理性能，最终形成正射影像图和数字高程模型。
4结语
综上所述，无人机测绘和地理信息系统平台的发展和应用，能让设计人员摆脱原有设计流程，在分析三维真实场景图像的基础上进行设计，最终对整个项目设计过程和结果加以虚拟现实化，能将地形、地物、社会环境、生态环境等因素考虑其中，在工程设计和建设中发挥着重要的作用。未来研究中，要结合应用现状，认识到倾斜摄影与地理信息系统在工程应用中的作用，对其系统完善做出进一步的探讨。
参考文献
[1]丛充.无人机遥感技术在工程测量中的应用[J].世界有色金属,2019 (18):252-254.
[2]冯颜博.测绘新技术在测绘与地理空间信息获取中的应用[J].价值工程,2019(34):195-197.
[3]叶国锋.无人机摄影测量技术在数字化地形测量中的应用[J].河南建材,2019(6):56-57.
[4]吴成亮,倪明.地理信息系统的基本技术与发展动态[J].科技创新与应用,2019(33):147-148.